Вы здесь

Минеральное питание как компонент питательной среды

Голосов еще нет
Минеральное питание

Минеральное питание как компонент питательной среды для культивирования тканевых культур моркови

Растительные ткани, помещенные в условия изолированной культуры, автотрофны в отношении азотного питания. Используя неорганические источники азота, ткани синтезируют на их основе все необходимые для своей жизнедеятельности органические азотистые соединения.

Лучшей формой азотного питания являются нитраты. В качестве источника азота используются и аммонийные соли. Однако в случае нормальной ткани моркови применение NH4CIоказало токсическое действие, причем эта токсичность связана именно с ионом аммония, а не хлора, так как при замене NH4CIна NaCIв той же молярной концентрации угнетения роста не наблюдалось (Heller, 1953). На основании этого можно было бы заключить, что аммонийная форма азота не пригодна для культуры растительных тканей, и моркови, в частности. Тем не менее, сукцинат аммония является хорошим источником азота для опухолевых тканей табака и подсолнечника, а в определенных условиях замена части нитратов на восстановленные формы азота дает лучшие результаты, чем при выращивании их на одних нитратах (Бутенко, 1964). Замена 10% нитратов на аммонийные соли значительно увеличивала интенсивность роста тканей моркови и картофеля на среде с кокосовым молоком (Stewardetal., 1958; Shantz, Steward, 1959). Авторы считают, что интенсивная пролиферация тканей, наблюдаемая при этом, сопровождается увеличением белкового синтеза, и ткань не успевает восстанавливать нитраты, чтобы полностью обеспечить этот бурный синтез белка. Добавление в этих условиях к питательной среде, помимо аммонийных солей, гидролизата казеина создает благоприятные условия для роста ткани.

При культивировании тканей моркови можно использовать в качестве единственного источника азота органические соединения. Было установлено, что рост эксплантов моркови может быть столь же интенсивным на среде с мочевиной, как и при наиболее благоприятных для роста соотношениях нитрата и аминокислот (Shantz, Steward, 1959). Для стимуляции роста тканей моркови можно использовать смесь аминокислот (Reinert, 1959). Очень часто смесь аминокислот заменяют гидролизатом казеина. При выращивании тканей клубня картофеля и корнеплода моркови было показано, что гидролизат казеина действовал синергистически с кокосовым молоком и 2,4-Д (Steward, Shantz, 1959).

Ионы SO4нужны для культивирования тканей в небольших концентрациях. Серу вводят в состав сред в виде сульфата, сульфита цистеина, глутамина или метионина.

При культивировании тканей моркови было показано, что среди органических соединений наиболее эффективным источником серы оказался цистеин (Heller, 1953).

Потребность ткани в элементах минерального питания зависит от её физиологического состояния. Для быстрорастущих молодых тканей необходимо присутствие в среде больших доз калия; старые ткани, наоборот, требовательны к присутствию кальция. Оптимальная доза кальция для молодой ткани моркови – 0,25 мМ, для старой ткани эта доза повышается до 3 мМ. При отсутствии в среде калия уже в первом пассаже культуры тканей моркови наблюдаются угнетение роста и некрозы; во втором пассаже на такой питательной среде рост прекращается, и ткань отмирает. Однако перенос на питательную среду, нормально снабженную калием, восстанавливает рост ткани моркови, даже при выращивании её перед этим на среде без калия в течение двух пассажей. В результате детальных исследований минерального питания тканей моркови был сделан вывод, что отсутствие в питательной среде N, К, Са, Mg, S, Р приводит к гибели культуры в первом или во втором пассаже (Heller, 1953).

В ранних исследованиях железо вводилось в виде неорганических солей – FeCI3, Fe2(S04)3 и солей органических кислот – лимоннокислое железо. Однако на усвояемость железа влияют метаболиты, выделяемые культурами тканей, а также рН среды. В таких случаях целесообразно одновременно вводить хелатирующие агенты, например этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА). Наличие этого соединения в среде улучшает доступность железа в широких пределах рН (Калинин и др., 1980). В исследованиях по моркови было отмечено, что отсутствие в среде Ее2(804)3-ЭДТА приводило к потере эмбриогенной способности эмбриогенного каллуса, культивируемого на среде Мурасиге и Скуга (Harryetal., 1977).

Читайте также:

Источник: Тюкавин Г. Б. Основы биотехнологии моркови: Монография / ВНИИССОК. – М., 2007. – 480 с.

Автор фото в статье: Ляпустина Е.В.

Добавить комментарий